연료전지용 촉매전극을 위한 코어/쉘 구조의 나노 지지체 및 그 제조방법
Catalyst electrode of core/shell nanostructure supports and method of it for fuel cell
특허 요약
본 발명은 연료전지용 촉매전극을 위한 코어/쉘(core/shell)구조의 나노 지지체 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 티타늄 질화물(TiN)을 탄화분위기에서 열처리함으로써, 기존 TiN에서 외부 껍질에 탄소를 입히는 코어/쉘 나노구조로 전기전도도와 나노구조를 조절하여 새로운 지지체인 TiN@C와 촉매 전극구조를 개발할 수 있도록 한 연료전지용 촉매전극 및 그 제조방법에 관한 것이다. 이를 위해, 본 발명은 열처리를 통해 티타늄 질화물에 탄소를 껍질과 같이 입힌 코어/쉘이 나노물질을 촉매의 지지체로 사용되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 촉매전극을 제공한다.
청구항
번호청구항
5

제 1 항에 있어서, 상기 전이금속 산화물은 TiO2, Cr2O3, Co3O4, MnO2, Fe2O3, ZnO, Al2O3, Ga2O3, HfO2, WO3, V2O5, ZrO2, Nb2O5, Ta2O5, MoO3, NiO, PdO, RuO2, IrO2, In2O3, SiO2, ReO3, MnO으로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나의 전이금속 산화물인 것을 특징으로 하는 연료전지용 촉매전극.

1

연료전지용 촉매전극에 있어서,(i) 전이금속 산화물 또는 (ii) 전이금속 질화물에서 선택된 선구물질을 코어로 하고, 이를 탄화가스 분위기 하에서 열처리를 통해 탄화하여 제작된 상기 선구물질 코어 / 탄소 쉘이 연료전지 촉매의 지지체로 사용되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 촉매전극.

2

제 1 항에 있어서,상기 선구물질 코어 / 탄소 쉘은 고분자 전해질 연료전지의 양극과 음극에서 금속 촉매의 지지체로 사용되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 촉매전극.

3

제 2 항에 있어서,상기 선구물질 코어 / 탄소 쉘(TiN@C)은 700900℃에서 19시간동안 열처리하여 제작된 것을 특징으로 하는 연료전지용 촉매전극.

4

제 1 항에 있어서, 상기 선구물질 코어 / 탄소 쉘은 상기 선구물질 코어가 티타늄 질화물이고, 상기 탄화가스는 메탄, 부탄, 프로판 가스로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나의 탄화가스인 것을 특징으로 하는 연료전지용 촉매전극.

6

제 1 항에 있어서, 상기 전이금속 질화물은 TiN, VN, CrN, ZrN, NbN, MoN, HfN, TaN, GaN, InN, WN, Mn4N, Fe4N, AlN, Si3N4, V2N, Re2N, Ni3N2, LaN, CoN, Ta2N, Nb2N, Nb4N3, BN, SiN, Si3N로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나의 전이금속 질화물인 것을 특징으로 하는 연료전지용 촉매전극.

도면대표도면